KR101751782B1 - 견뢰도 향상된 천연 염색방법 및 이에 따라 염색된 천연염색 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 견뢰도를 향상시킨 천연 염색 방법 및 이에 따라 염색된 천연 염색 직물에 관한 것으로, (S1) 염색하고자 하는 직물을 준비하는 단계; (S2) pH 7.3 내지 10인 물을 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출하는 단계; 및 (S3) 상기 단계 (S1)에서 준비된 직물을 상기 단계 (S2)에서 추출한 식물 추출액에 담구어 염색하는 단계를 포함하는 본 발명에 따르면 직물에 항산화 효능이 부여되어 매연, 방사선, 과음, 전자파, 식생활습관, 흡연, 스트레스, 자외선, 환경적인 공해가 원인이 되는 활성산소에 의한 염색의 퇴색 또는 변색을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 직물에 염료에 효과적으로 흡수되고 강력하게 결착되어 견뢰도가 매우 우수한 효과가 있다. 또한, 황칠나무, 회화나무 및 와사초와 같은 기능성 식물을 이용한 천연 염색으로 인체 건강에 유익하고 안전할 뿐만 아니라 특히 환자에게 안정감을 주며 친환경적이며, 은은한 식물 향이 발산되어 기호도가 보다 향상될 수 있다. 따라서, 이러한 직물로 환자복 디자인을 개발한다면 보다 고부가가치 상품 생산이 가능할 것으로 판단된다.

Description

견뢰도 향상된 천연 염색방법 및 이에 따라 염색된 천연염색 직물 {A natural dyeing method of fabric for increasing color fastness and the natural dyeing fabric}
본 발명은 견뢰도를 향상시킨 천연 염색 방법 및 이에 따라 염색된 천연 염색 직물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 물을 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출한 다음 이를 이용하여 직물을 염색함으로써 염색 효율 및 견뢰도를 향상시킬 수 있는 천연 염색 방법 및 이에 따라 염색된 환자복 디자인용 천연 염색 직물에 관한 것이다.
일반적으로 천연 염색이란 식물성, 동물성 또는 광물성 염료를 이용하여 직물에 색깔을 입히는 작업과정을 말한다. 이러한 천연 염색의 특징은 화학 염료에 비하여 색상의 채도가 높지 않고, 친환경적이며 인체 친화적인 요소가 많다는 점이다.
천연 염색에서 사용되는 색깔은 오방정색으로 분류되고 적색, 황색, 청색, 흑색 및 백색 계통이 있다. 그리고 천연 염색의 작업과정은 천의 정련, 염료 추출, 염색 및 매염 공정으로 나누어진다. 천의 정련은 섬유 제품에 함유되어 있는 색소를 제외한 불순물을 제거하는 공정을 말한다. 일반적으로 따뜻한 물에 2 내지 3시간 정도 담근 후 여러 번 행구는 방법으로 이루어지며, 염료 추출 공정은 염료 소재를 잘게 자른 다음 스테인리스 찜통에 넣고 2 내지 3회 끓인 후 나온 색소를 결합하는 공정을 말한다. 이와 같이 추출된 염료는 염색 공정을 통하여 직물에 염색되며, 상기 염색은 끓인 염료를 60 내지 80℃ 정도로 식힌 다음 정련한 천을 담구고 20분 정도 염색하는 방법으로 이루어진다. 이러한 염색 공정이 이루어진 후 섬유와 염료를 결합시키는 매염 공정이 이루어진다. 상기 매염 공정에 사용되는 매염제로는 화학 약품 및 천연 매염제가 있다. 천연 매염제로는 철장 액, 초산동, 알루미늄 매염제 또는 알칼리 매염제 등이 있고, 그리고 합성 매염제로는 염화 제2 철, 황산 제1 철, 명반 또는 주석 등이 있다.
이와 같은 천연 염색은 합성 염색에 비하여 색상이 자연스럽고, 심미성이 뛰어나며, 천연 재료를 염료로 가공하여 천연 염색함에 따라 항균성, 소취성 및 항-알레르기성과 같은 기능성을 가진다는 이점이 있다. 또한, 천연 염료는 합성염료를 사용할 때 부수되는 폐수 및 악취 문제가 발생하지 않고 환경에 대한 친화성을 가진다는 장점을 가진다.
그러나, 천연염료는 염료의 생산량이 제한적이고, 염색물의 견뢰도가 만족스럽지 못하며, 염색얼룩이 생기기 쉬운 관계로 합성염료가 발전함에 따라 점차 그 이용이 줄어들어 현재는 특수한 용도 이외에 그 활용이 많지 않은 상태이다. 천연염료는 산지, 생육환경, 영양상태, 채취시기 등 여러 가지 환경변화에 따라 색소 성분의 함량이 달라지며, 색소를 추출하는 방법, 염색 방법 등에 따라서도 염색물의 색상이 달라지는 등 현대산업이 요구하는 대량생산에는 적합하지 않은 면이 많다는 점도 공업화가 부진한 이유 중 하나이다. 특히, 천연 염색시 염색물의 낮은 견뢰도는 가장 극복하기 어려운 문제점으로서 천연염료 염색기법의 현대화에 큰 걸림돌로 작용하고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서 대한민국 특허공개 제2004-0061330호에서는 "천연 염료를 이용한 직물류의 염색 방법"을 기술한 바 있다. 상기 발명은 염착의 저하, 세탁 견뢰도 특히 일광 견뢰도를 향상시키기 위한 것을 목적으로 하는 것으로, 일반적으로 사용되는 양이온화제 및 다른 염색 보조제로서 섬유의 주성분인 셀룰로오스에 음이온 관능기와 정전기적으로 결합하여 양이온성을 부여하는 기능성을 가진 화합물과 초미세콜로이드의 이산화티탄을 염색 전후에 처리하는 것을 특징으로 하였다.
그러나 아직까지 만족할 만한 견뢰도를 갖는 천연 염색 방법이 개발되지 못한 실정이며, 상기한 천연 염색의 이점을 유지하면서 견뢰도를 향상시킬 수 있는 새로운 천연 염색 방법이 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 천연 염색 특유의 이점은 그대로 유지하면서 일광, 세탁, 물, 땀 등으로 인해 천연 염색이 탈색되는 것을 방지할 수 있는 방법을 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 물로 추출한 식물 추출물을 이용하여 천염 염색을 수행함으로써 직물에 염료가 보다 효과적이고 강력하게 흡수될 뿐만 아니라 활성산소 제거 등으로 인해 일광, 세탁, 물, 땀과 같은 요인으로 인한 탈색이 저감될 수 있다는 사실을 발견함으로써 특히 환자복 디자인에 적합한 천연 직물 염색방법인 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 염색 효율 및 견뢰도를 향상시킬 수 있는 천연 염색 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 천연 염색 방법에 따라 염색된 천연 염색 직물을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 견뢰도를 향상시킨 천연 염색 방법을 제공한다:
(S1) 염색하고자 하는 직물을 준비하는 단계;
(S2) pH 7.3 내지 10인 물을 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출하는 단계; 및
(S3) 상기 단계 (S1)에서 준비된 직물을 상기 단계 (S2)에서 추출한 식물 추출액에 담구어 염색하는 단계.
또한, 본 발명에서는 상기 천연 염색 방법에 따라 염색된 천연 염색 직물을 제공한다.
본 발명에 따르면 물을 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출하여 수득된 식물 추출액을 사용하여 직물을 염색함으로써 직물에 항산화 효능이 부여되어 매연, 방사선, 과음, 전자파, 식생활습관, 흡연, 스트레스, 자외선, 환경적인 공해가 원인이 되는 활성산소에 의한 염색의 퇴색 또는 변색을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 직물에 염료에 효과적으로 흡수되고 강력하게 결착되어 매우 우수한 견뢰도를 수득할 수 있다.
본 발명에서 염색 원료로 사용하는 황칠나무(Dendropanax trifidus (Thunb.) Makino ex H.Hara)는 목공예품을 만들 때 색을 칠하거나 표면을 가공할 때 사용되는 식물로서 황칠이라 명명되었으며, 나무의 진액은 8월에서 9월에 채취하여 사용한다. 황칠나무 표피에 상처를 내면 노란 액체(진액)가 나오는데 이것을 모아 칠하는 것을 황칠이라고 하며, 전통적으로 가구의 도료나, 금속, 가죽의 도료로 사용되었으며, 황칠나무의 황금색의 수액은 고급 칠의 재료로 뛰어나고 귀하여 주로 왕실이나 황실에서 사용하여 왔던 전통도료로 학술적 가치가 매우 높다. 이러한 황칠나무의 진액은 간의 해독작용을 도와주고, 몸속의 독소를 배출하여 피로를 해소시키는 효능이 있을 뿐만 아니라 우울증이나 스트레스 개선에도 효과가 있다. 또한, 황칠나무에는 산삼과 같은 사포닌 성분이 들어 있어 기력을 강화하고 세사몰 성분은 면역세포를 활성화시켜 대상포진, 비염 등에 효능이 있으며, 집중력을 향상시키는 효과가 있다. 실제로, 황칠나무에는 인삼냄새가 나서 인삼나무라고도 불리기도 한다.
본 발명에서 염색 원료로 사용하는 회화나무(Sophora japonica)는 한자로는 괴화(槐花)나무로 표기하는데 발음은 중국발음과 유사한 회화로 부르게 되었다. 홰나무를 뜻하는 한자인 '槐'(괴)자는 귀신과 나무를 합쳐서 만든 글자로서, 회화나무가 사람이 사는 집에 많이 심어 악귀를 물리치는 염원을 했다고 전해진다. 꽃봉오리를 괴화(槐花) 또는 괴미(槐米)라고 하며 열매를 괴실(槐實)이라 하는데, 과화는 동맥경화 및 고혈압에 쓰고 맥주와 종이를 황색으로 만드는 데 주로 사용된다. 괴실은 가지 및 나무껍질과 더불어 치질치료에 쓴다.
본 발명에서 염색 원료로 사용하는 와사초(Ranunculus sceleratus)는 미나리과에 딸린 여러해살이풀로 물가에서 자라며, 구룡초, 늪바구지, 개구리자리, 놋동우, 석룡예라고 불리기도 한다. 관절염, 구안와사, 부스럼, 궤양, 두드러기 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명에서는 상기 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 사용하며, 특히 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 모두 혼합하여 사용하는 것이 본 발명의 효과를 수득하는데 있어 바람직하다. 이 때 황칠나무 100 중량부에 대하여 회화나무 30 내지 60 중량부 및 와사초 10 내지 40 중량부의 비율로 혼합 사용하는 것이 바람직하다.
상기 황칠나무에 대한 회화나무의 함량이 30 중량부 미만일 경우 염색의 명도 및 채도가 발현되기 어려운 문제가 있으며, 회화나무의 함량이 60 중량부를 초과할 경우에는 직물에 대한 결착력이 저하될 우려가 있다.
상기 황칠나무에 대한 와사초의 함량이 10 중량부 미만일 경우 직물에 대한 결착력이 저하될 우려가 있으며, 와사초의 함량이 40 중량부를 초과할 경우 염색의 명도 및 채도가 발현되기 어려운 문제가 있다.
상기 황칠나무 및 회화나무의 사용부위는 잎, 줄기 또는 뿌리 중 어느 부위나 가능하며, 특히 황칠나무의 경우 줄기를 사용하는 것이 바람직하며, 회화나무의 꽃봉오리(괴화)를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 황칠나무, 화화나무 및 와사초로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 식물을 pH 7.3 내지 10인 물로 추출하는 것을 특징으로 하며, 이 때 추출방법은 통상의 방법에 따라 수행할 수 있으며, 예를 들어 pH 7.3 내지 10인 물에 상기 식물을 침지시킨 다음 가열하여 추출할 수 있다. 상기 가열온도는 통상의 추출온도로서 90 내지 120℃일 수 있다.
본 발명에서는 상기 황칠나무, 화화나무 및 와사초를 건조시킨 다음 그대로 사용하거나 분말화하여 사용할 수 있으며, 이에는 특별한 제한이 없다.
상기 활성산소는 산화력이 강한 유독가스로서 사람이 섭취한 음식물을 폐로부터 흡입한 산소로 연소시키는 작업으로 인하여 발생되는 연소가스 중 일부로서, 외적인 요인으로는 장기적인 의약품 복용, 매연, 방사선, 과음, 전자파, 식생활습관, 흡연, 스트레스, 자외선, 환경적인 공해가 원인이 되어 활성산소를 발생시킨다. 이러한 활성산소는 인체 면역력을 감소시켜 질병에 대한 저항력을 약화시킬 뿐만 아니라 천연 염색된 직물의 색감을 퇴색시키거나 변색시키는 원인으로 작용한다.
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본 발명에서는 물을 이용하여 염료의 원재료인 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출함으로써 인체로부터 발생되는 활성산소 또는 외부로부터 유입되는 활성산소를 제거하는 항산화 효능을 부여할 수 있으며, 이에 따라 활성산소로 인한 천연 염색된 직물의 퇴색 또는 변색을 방지함으로써 염색 견뢰도를 월등하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는 pH 7.3 내지 10인 물로 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출하여 염색하면 직물이 염액을 모두 흡수하여 수세를 해도 전혀 염액이 빠지지 않아 견뢰도가 매우 우수하며, 따라서, 별도의 매염제를 추가하지 않더라도 염액의 직물 친화도가 우수하므로 무매염으로 처리할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 사용하는 물은 pH가 7.3 내지 10인 것이 바람직하며, pH가 10을 초과할 경우 강알칼리성으로 직물이 상할 우려가 있으며, pH가 7.3 미만일 경우에는 pH 7.3 내지 10인 물로서 역할을 할 수 없다.
삭제
본 발명은 황칠나무, 회화나무 및 와사초와 같은 기능성 식물을 이용한 천연 염색으로 인체 건강에 유익하고 안전할 뿐만 아니라 친환경적이며, 은은한 식물 향이 발산되어 기호도가 보다 향상될 수 있다.
본 발명에서 사용하는 용어인 "염색견뢰도(color fastness)"는 염색된 직물이 일광, 세탁, 비바람, 땀, 마찰, 물, 염소표백, 해수, 드라이클리닝 등 여러 가지 외적 요인에 의해 퇴색 또는 변색하는 것에 대한 색의 저항성을 의미하며, 염색물의 성능을 평가하는 데 가장 중요한 항목이 된다. 염색견뢰도는 염료의 성질, 염료의 염착상태, 염착량, 섬유의 성질, 피염물의 표면상태, 섬유상의 가공제 등에 의해 상당한 차이가 생긴다.
상기 염색견뢰도의 시험방법은 국제표준화기구법(ISO법), 미국규격(AATCC), 유럽규격(ECE), 한국산업규격(KS), 일본공업규격(JIS) 등이 약간 차이가 있는데, 한국산업규격에 따른 시험방법의 개요는, 규정된 방법으로 시험한 결과 나타난 염색물의 변색ㅇ퇴색 또는 백포(白布)의 오염 정도를 판정하는 것이다. 염색견뢰도 시험에는 일광견뢰도(내광견뢰도)시험, 세탁견뢰도시험, 물견뢰도시험, 염소표백견뢰도시험, 마찰견뢰도시험 등이 있다.
본 발명에서는 상기 pH 7.3 내지 10인 물로 추출된 황칠나무, 회화나무 및 와사초로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 추출물에 준비된 직물을 담구어 천연 염색을 수행하는데, 이 때 담그는 시간은 2 내지 10분이다. 일반적인 천연 염료 염색에서는 최소 20~30분은 담구어 놓아야 원하는 색상을 발현할 수 있으나, 본 발명에서는 직물의 염료 친화도를 극대화시키는 pH 7.3 내지 10인 물을 사용하였기 때문에 짧은 시간에도 충분히 염료가 직물에 흡수된다. 따라서, 단시간 내에 대량생산이 가능하다는 이점이 있다.
본 발명에 따라 염색된 천연 염색직물은 황칠나무, 회화나무 및 와사초의 항산화 효능이 부여되어 매연, 방사선, 과음, 전자파, 식생활습관, 흡연, 스트레스, 자외선, 환경적인 공해가 원인이 되는 활성산소에 의한 염색의 퇴색 또는 변색을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 직물에 염료에 효과적으로 흡수되고 강력하게 결착되어 우수한 견뢰도를 나타내므로 수술복, 환자복, 붕대, 가제, 노인복, 유아복, 기저귀, 내의, 셔츠, 넥타이, 스카프, 손수건, 블라우스, 침구류, 커튼, 행주, 타월, 식탁보 또는 운동복 등을 제조하는데 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 pH 7.3 내지 10인 물을 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추출하여 수득된 식물 추출액을 사용하여 직물을 염색함으로써 직물에 항산화 효능이 부여되어 매연, 방사선, 과음, 전자파, 식생활습관, 흡연, 스트레스, 자외선, 환경적인 공해가 원인이 되는 활성산소에 의한 염색의 퇴색 또는 변색을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 직물에 염료에 효과적으로 흡수되고 강력하게 결착되어 우수한 견뢰도가 수득될 수 있다. 또한, 황칠나무, 회화나무 및 와사초와 같은 기능성 식물을 이용한 천연 염색으로 인체 건강에 유익하고 안전할 뿐만 아니라 친환경적이며, 은은한 식물 향이 발산되어 기호도가 보다 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시 예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실시예 1>
황칠나무 분말 100 중량부, 화화나무 분말 50 중량부 및 와사초 분말 30 중량부를 혼합한 다음 pH 7.3 내지 10인 물를 이용하여 100℃에서 가열 추출하여 천연 염색을 위한 식물 추출물을 준비하였다.
상기 수득된 황칠나무, 회화나무 및 와사초 추출물에 직물을 5분 동안 담근 다음 건져내어 건조시켜 천연 염색된 직물을 제조하였다.
<시험예 1>
상기 실시예 1에서 천연 염색된 직물의 마찰견뢰도(건 및 습); 세탁견뢰도; 일광견뢰도; 땀,일광복합견뢰도; 및 물견뢰도에 대하여 시험 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시험방법 등급 권장기준
마찰견뢰도 KS K 0650 5 건: 4급 이상
습: 3급 이상
세탁견뢰도 KS K ISO 105-D02 4 3급 이상
일광견뢰도 KS K ISO 105-B02 5 4급 이상
땅,일광복합견뢰도 KS-K 0701 B법(10시간) 5 3-4급 이상
물견뢰도(변퇴색, 오염) KS K ISO 105-E01 5 4급 이상
상기 표 1에서 보듯이, 본 발명에 따라 천연 염색된 직물은 마찰견뢰도(건 및 습); 세탁견뢰도; 일광견뢰도; 땀,일광복합견뢰도; 및 물견뢰도와 같은 염색 견뢰도가 매우 우수한 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 활성산소 제거능을 가지는 pH 7.3 내지 10인 물를 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추출하여 수득된 식물 추출액을 사용하여 직물을 염색함으로써 직물에 항산화 효능이 부여되어 매연, 방사선, 과음, 전자파, 식생활습관, 흡연, 스트레스, 자외선, 환경적인 공해가 원인이 되는 활성산소에 의한 염색의 퇴색 또는 변색을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 직물에 염료에 효과적으로 흡수되고 강력하게 결착되어 견뢰도가 매우 우수한 효과가 있다. 또한, 황칠나무, 회화나무 및 와사초와 같은 기능성 식물을 이용한 천연 염색으로 인체 건강에 유익하고 안전할 뿐만 아니라 특히 환자에게 안정감을 주고 친환경적이며, 은은한 식물 향이 발산되어 기호도가 보다 향상될 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 견뢰도를 향상시킨 천연 염색 방법:
    (S1) 염색하고자 하는 직물을 준비하는 단계;
    (S2) pH 7.3 내지 10인 물을 이용하여 황칠나무, 회화나무 및 와사초를 혼합한 것을 추출하는 단계; 및
    (S3) 상기 단계 (S1)에서 준비된 직물을 상기 단계 (S2)에서 추출한 식물 추출액에 담구어 염색하는 단계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (S2)에서 황칠나무 100 중량부에 대하여 회화나무 30 내지 60 중량부 및 와사초 10 내지 40 중량부의 비율로 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 천연 염색 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (S2)에서 추출은 90 내지 120℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 천연 염색 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (S3)에서 직물을 추출액에 2 내지 10분 동안 담구는 것을 특징으로 하는 천연 염색 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 천연 염색 방법에 따라 염색된 천연 염색 직물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 천연 염색 직물이 수술복, 환자복, 붕대, 가제, 노인복, 유아복, 기저귀, 내의, 셔츠, 넥타이, 스카프, 손수건, 블라우스, 침구류, 커튼, 행주, 타월, 식탁보 또는 운동복을 제조하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 천연 염색 직물.
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